(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムであって、
上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有する層からなり、
上記棒状重合性液晶化合物は、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気層界面で垂直に配向する特性を有するものであって、
フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、とした場合に、ｎｚ＞ｎｘおよびｎｚ＞ｎｙを満足し、
上記棒状重合性液晶化合物は、ラビング処理していない垂直配向用配向膜上に配向させた場合、垂直配向し、ラビング処理した垂直配向用配向膜上に配向させた場合、空気層界面では垂直方向の分子配向を維持したまま、垂直配向用配向膜の界面では傾斜配向することを特徴とするフィルム。
【請求項２】
上記垂直配向用配向膜は、垂直配向膜であることを特徴とする請求項１に記載のフィルム。
【請求項３】
上記光学異方性層における屈折率楕円体のフィルム平面に対する傾斜角が９０±５°であることを特徴とする請求項２に記載のフィルム。
【請求項４】
上記垂直配向用配向膜は、垂直配向膜にラビング処理が施された配向膜であることを特徴とする請求項１に記載のフィルム。
【請求項５】
上記光学異方性層における屈折率楕円体のフィルム平面に対する傾斜角が４５°〜８５°であることを特徴とする請求項４に記載のフィルム。
【請求項６】
垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムであって、
上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物を含有する層からなり、
上記棒状重合性液晶化合物は、水平配向膜上で水平に配向し、空気層界面で垂直に配向する特性を有するものであって、
フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、とした場合に、ｎｚ＞ｎｘおよびｎｚ＞ｎｙを満足し、
上記棒状重合性液晶化合物は、ラビング処理していない垂直配向用配向膜上に配向させた場合、垂直配向し、ラビング処理した垂直配向用配向膜上に配向させた場合、空気層界面では垂直方向の分子配向を維持したまま、垂直配向用配向膜の界面では傾斜配向することを特徴とするフィルム。
【請求項７】
逆波長分散を示すことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のフィルム。
【請求項８】
上記光学異方性層は、下記式（１）
【化１】
0005209223.tif 000024
（式中、Ｙは屈曲構造を有する２価の基を表し、ｓおよびｔは、それぞれ独立に０または１の整数を表し、Ｇ１およびＧ２は、それぞれ独立に−ＣＲ１Ｒ２−を表し、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜４のアルキル基、ハロゲン原子、水素原子を表し、
Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、２価の環状炭化水素基、２価の複素環基、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、チオフェニレン基を表し、Ａ１およびＡ２には、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原子が結合していてもよく、Ｂ１およびＢ２は、それぞれ独立に、−ＣＲＲ’−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（→Ｏ）＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ（→Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ−、−ＮＲ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＨ２−、−ＮＲ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−、単結合からなる群から選ばれる２価の基を表し、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、下記式（２）
【化２】
0005209223.tif 000025
（式中、Ａ３は２価の環状炭化水素基、複素環基を表し、Ｂ３は前記Ｂ１およびＢ２と同じ意味を表し、ｎは１〜４の整数を表す）
で表される２価の基を表し、Ｅ１およびＥ２は、それぞれ独立に、炭素数２〜２５のアルキレン基を表し、Ｅ１およびＥ２は、さらに炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原子が結合していてもよく、
Ｐ１およびＰ２は、水素原子または重合性基を表し、Ｐ１およびＰ２の少なくとも一方は重合性基である。）
で表される重合性化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有することを特徴とする請求項７に記載のフィルム。
【請求項９】
上記光学異方性層は、上記垂直配向用配向膜と接触している第１面と、該第１面と平行な第２面とを有し、
上記第１面の近傍に位置する棒状重合性液晶化合物は傾斜配向し、上記第２面の近傍に位置する棒状重合性液晶化合物は垂直に配向することを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載のフィルム。
【請求項１０】
棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有する光学異方性層からなるフィルムであって、
上記光学異方性層は、
垂直配向用配向膜上に、棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を塗布することによって、塗膜を形成し、
該塗膜を２５℃〜１２０℃で、１０秒間〜６０分間、加熱し、
さらに、上記棒状重合性液晶化合物を光重合により架橋した後、上記垂直配向用配向膜を剥離することにより得られる光学異方性層であり、
上記棒状重合性液晶化合物は、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気層界面で垂直に配向する特性を有するものであり、
フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、とした場合に、ｎｚ＞ｎｘおよびｎｚ＞ｎｙを満足し、
上記棒状重合性液晶化合物は、ラビング処理していない垂直配向用配向膜上に配向させた場合、垂直配向し、ラビング処理した垂直配向用配向膜上に配向させた場合、空気層界面では垂直方向の分子配向を維持したまま、垂直配向用配向膜の界面では傾斜配向することを特徴とするフィルム。
【請求項１１】
垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムの製造方法であって、
（Ａ）垂直配向用配向膜上に、棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を塗布する工程と、
（Ｂ）上記工程（Ａ）で形成された塗膜を、２５℃〜１２０℃で、１０秒間〜６０分間、加熱する工程とを少なくとも含み、
上記棒状重合性液晶化合物が、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気層界面で垂直に配向する特性を有し、ラビング処理していない垂直配向用配向膜上に配向させた場合、垂直配向し、ラビング処理した垂直配向用配向膜上に配向させた場合、空気層界面では垂直方向の分子配向を維持したまま、垂直配向用配向膜の界面では傾斜配向するものであることを特徴とするフィルムの製造方法。
【請求項１２】
（Ｃ）上記棒状重合性液晶化合物を光重合により架橋する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１１に記載のフィルムの製造方法。
【請求項１３】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のフィルムを積層してなることを特徴とする偏光フィルム。
【請求項１４】
請求項１〜１０のいずれか１項に記載のフィルム、または請求項１３に記載の偏光フィルムを備えることを特徴とするフラットパネル表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フィルムおよびフィルムの製造方法、並びにその利用に関するものであって、フィルムの平面方向ではなく、フィルムの法線方向に高い屈折率を与えることのできるフィルムおよびフィルムの製造方法、並びにその利用に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置（以下、「ＬＣＤ」ともいう）や有機エレクトロルミネッセンス（以下、「ＥＬ」ともいう）などのフラットパネル表示装置（以下、「ＦＰＤ」ともいう）は、ＣＲＴと比較して省スペースや低消費電力である。そのため、近年、ＦＰＤは、コンピュータ、テレビ、携帯電話、カーナビゲーションあるいは携帯情報端末の画面として、広く普及している。
【０００３】
ＦＰＤには、一般に、反射防止、視野角拡大などのためにさまざまな光学フィルムが用いられる。例えば、屈折率の異なる光学薄膜層を多層化して光の干渉効果で表面の反射率を低減させるアンチリフレクション（以下、「ＡＲ」ともいう）フィルムなどの反射防止フィルム、特定の振動方向の光だけ透過させ他の光を遮断する偏光フィルム、ＳＴＮ方式やＴＮ方式などのＬＣＤの干渉色を光学的に色補償する位相差フィルム、偏光フィルムと位相差フィルムとを一体化した楕円偏光フィルム、およびＬＣＤの視野角を拡大する視野角拡大フィルムなどが挙げられる。
【０００４】
また、ＦＰＤに用いられる光学フィルムに求められる特性は、上記のような機能に応じて異なるだけではなく、適用するＦＰＤの種類によっても異なる。例えば、ＬＣＤにおいて広視野角を発現させるために備える光学補償フィルムを例にとって説明すると以下のとおりである。ＬＣＤでは、ＶＡモード、ＴＮモード、ＩＰＳモードなど様々な液晶駆動方式のものが提案されている。これら各駆動方式のＬＣＤにおいて広視野角を発現させるために備える光学補償フィルムには、それぞれ異なる特性が求められる。
【０００５】
具体的には、ＶＡモードのＬＣＤでは、平面方向に屈折率を変化させた延伸フィルムで光学補償を行うことができる。上記延伸フィルムとしては、従来から光学補償効果を与える位相差フィルムとして用いられているフィルムを用いることができる。上記延伸フィルムは、例えば、ポリビニルアルコールやポリカーボネートなどのフィルムを延伸することにより得ることができる。
【０００６】
また、ＴＮモードのＬＣＤにおいて、広視野角を発現させるためには、斜め方向に屈折率を変化させた光学フィルムを用いることが好ましい。そのようなフィルムとしては、例えば、富士写真フィルム（株）のＷＶフィルム（商品名）や新日本石油（株）のＮＨフィルム（商品名）等を挙げることができる。これらのフィルムは、延伸フィルムではなく、液晶分子の傾斜配向を利用した光学補償フィルムである。上記液晶分子としては、配向膜界面では水平配向して、空気界面では垂直配向する傾斜配向液晶分子が用いられる。これにより、得られるフィルムは、斜め方向に屈折率を変化させたフィルムとなる。
【０００７】
一方、ＩＰＳモードのＬＣＤにおいて、広視野角を発現させるためには、フィルムの平面方向に屈折率変化が少なく、法線方向に屈折率を変化させた光学補償フィルムが必要である。言い換えれば、光学異方性層の傾斜角いわゆる屈折率楕円体を、法線方向に制御することができるフィルムが必要である。
【０００８】
しかし、上述した延伸フィルムは、フィルムの平面方向に屈折率を増加させることはできるが、フィルムの法線方向に屈折率を増加させることができない。例えば、ポリカーボネートフィルムなどでは、延伸方向には、屈折率を増加させることができるが、フィルムの法線方向に屈折率を増加させることはできない。したがって、このような延伸フィルムでは、ＶＡモードのＬＣＤにおいて、広視野角を実現できるが、ＴＮモードや、ＩＰＳモードのＬＣＤの広視野角化を実現することができない。
【０００９】
また、上述の液晶分子を利用した光学補償フィルムの場合、液晶分子を配向させるためにラビング処理を施す。そのため、液晶分子は、配向膜界面で水平に配向する。したがって、配向膜界面では水平配向して、空気界面でも水平、若しくは垂直配向する液晶分子を用いた場合、得られる光学補償フィルムは、水平配向および傾斜配向することになる。したがって、上述のように、ＴＮモードのＬＣＤの広視野化に用いることができるが、ＩＰＳモードのＬＣＤには用いることができない。
【００１０】
このように、ＶＡモードやＴＮモードのＬＣＤに用いられる光学補償フィルムは、ＩＰＳモードのＬＣＤの広視野角化の実現には用いることができない。そのため、ＩＰＳモードのＬＣＤの広視野化に対応可能な光学補償フィルムがいくつか提案されている。
【００１１】
具体的には、特許文献１は、長鎖アルキル型デンドリマー誘導体を用いて垂直配向膜を形成し、この垂直配向膜上に重合性液晶化合物を塗工することにより前記液晶化合物をホメオトロピック配向させたホメオトロピック配向液晶フィルムが開示されている。また、前記重合性液晶化合物は、重合性官能基として、たとえば、アクリレート基またはメタクリレート基等を有する液晶性化合物であり、液晶性化合物としては室温でネマチック液晶性のものが賞用されることが記載されている。さらに、ここで用いられるネマチック液晶材料は、光重合開始剤と共に、配向膜上に塗工してホメオトロピック配向液晶層を形成することが記載されている。
【００１２】
また、特許文献２には、垂直配向膜を設けていない基板上に、側鎖型液晶ポリマーを塗工し、さらに当該液晶ポリマーを液晶状態においてホメオトロピック配向させた後、その配向状態を維持した状態で固定化したホメオトロピック配向液晶フィルムが開示されている。また、上記側鎖型液晶ポリマーは、液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ａ）と非液晶性フラグメント側鎖を含有するモノマーユニット（ｂ）を含有する液晶性フラグメントを有するモノマーユニットを含有することが記載されている。
【００１３】
また、特許文献３には、光透過性を有する基材と、該基材上に形成された第１複屈折率層とを有する光学素子が開示されている。また、前記第１複屈折率層は、カップリング剤を含有させた分子形状が棒状の重合性液晶をホメオトロピック配向させた架橋高分子からなることが開示されている。さらに、該光学素子では、前記架橋高分子は、分子形状が棒状の重合性液晶がホメオトロピック配向の状態を保ったまま三次元架橋した構造を有していることが記載されている。
【００１４】
また、特許文献４には、光透過性を有する基材と、該基材上に形成された垂直配向膜と、該垂直配向膜上に形成された第１複屈折率層とを有する光学素子が開示されている。また、前記垂直配向膜が長鎖アルキル基を有する界面活性剤により形成されることが開示されている。さらに、前記第１複屈折率層は、分子形状が棒状の重合性液晶がホメオトロピック配向の状態を保ったまま三次元架橋した構造を有することが記載されている。
【特許文献１】特開２００２−１７４７２４号公報（平成１４（２００２）年６月２１日公開）
【特許文献２】特開２００２−１７４７２５号公報（平成１４（２００２）年６月２１日公開）
【特許文献３】特開２００５−１６５２４０号公報（平成１７（２００５）年６月２３日公開）
【特許文献４】特開２００５−１６５２３９号公報（平成１７（２００５）年６月２３日公開）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかしながら、特許文献１のホメオトロピック配向液晶フィルムの垂直配向膜は、長鎖アルキル型デンドリマー誘導体で形成されている。この長鎖アルキル型デンドリマー誘導体は、特殊な材料であり、製造が難しいという問題がある。また、特許文献１で使用している液晶は、当該垂直配向用配向膜上で、ホメオトロピック配向するため、その液晶分子の配向角の調整ができない。そのため、光学異方性層における屈折率楕円体のフィルム平面に対する傾斜角をコントロールすることができず、液晶パネルの特性に合わせて視野角を改善することができない。
【００１６】
また、特許文献２のホメオトロピック配向液晶フィルムの製造では、液晶ポリマーが用いられている。液晶ポリマーの場合、モノドメインのホメオトロピックの液晶配向を得るためには、液晶ポリマーを液晶状態にする必要があり、液晶配向工程において高温での加熱が必要である。したがって、その熱処理に耐久する基材を選定する必要があり、耐熱性の低いフィルムは使用することができない。また、昇温することにより、液晶化合物の流動性が増すため、下地との密着性が低下したり、残留応力によって複屈折特性が著しく低下したりする。
【００１７】
特許文献３の光学素子の複屈折層は、垂直配向膜の上でなくても、ホメオトロピック配向を形成するものである。したがって、ホメオトロピック配向を得るためには、棒状の重合性液晶に加えて、カップリング剤を混入する必要がある。しかし、棒状の重合性液晶と比較して、カップリング剤の複屈折異方性が小さい。そのため、得られる光学素子の位相差値を低下させるという問題がある。そこで、当該光学素子において所望の位相差値を得るためには、棒状の重合性液晶のみを用いる場合より、膜厚を厚くする必要がある。このような光学素子では、軽量化が十分に図れないという問題が生じる。さらに、カップリング剤の影響で、基材への濡れ性などにも変化が生じ、はじきが生じたり、下地との密着性が低下したりするという問題が発生しやすくなる。
【００１８】
さらに、特許文献４の光学素子では、垂直配向膜は、界面活性剤で形成されている。当該界面活性剤は、基材の表面を覆っているだけである。したがって、上記垂直配向膜は、非常に脆く、例えば、ラビングなどの処理に耐えうることができないといった問題がある。また、垂直配向膜が界面活性剤で形成されているため、棒状の重合性液晶化合物からなる複屈折層との密着性に欠けるといった問題がある。
【００１９】
このように、従来のＩＰＳモードの広視野化に適応可能な光学補償フィルムは、様々な問題を抱えており、さらに好適な光学補償フィルムの開発が求められている。
【００２０】
また、特に、近年、ＦＰＤの大型化が進んでおり、光学フィルムに起因する問題が新たに発生している。具体的には、ＦＰＤが大型化すると、表示画面全体を広い角度から観察したときに、表示画像が着色したり（着色現象とも呼ばれる）、白黒が反転したり（反転現象とも呼ばれる）するという問題が生じる。また、表示画面の上方向である反視角方向に視角を傾けていくと、コントラストが低下するという問題が生じる。そこで、このような問題を解決するためにも、光学フィルムに関して、多くの試行錯誤を経ることがなくとも、任意の方向に光学異方性を与える光学フィルムを提供することが求められている。さらに、このような光学フィルムでは、光学補償効果および反射防止機能に加えて、視野角依存性の改善や着色現象のさらなる改善も求められている。
【００２１】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであって、光学フィルムのフィルムの水平方向ではなく、フィルムの法線方向に高い屈折率を与えることのできるフィルムおよびフィルムの製造方法、並びにその利用を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明者らは、上記課題に鑑み、鋭意検討した結果、垂直配向用配向膜上にハイブリッド配向性の棒状重合性液晶化合物の層を形成させることにより、法線方向に屈折率が変化したフィルムが得られることを独自に見出し、本発明を完成させるに至った。すなわち、本発明は、産業上有用な以下の発明を包含する。
【００２３】
（１）垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムであって、上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有する層からなり、上記棒状重合性液晶化合物は、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであって、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、とした場合に、ｎｚ＞ｎｘおよびｎｚ＞ｎｙを満足することを特徴とするフィルム。
【００２４】
（２）上記垂直配向用配向膜は、垂直配向膜であることを特徴とする（１）に記載のフィルム。
【００２５】
（３）上記光学異方性層における屈折率楕円体のフィルム平面に対する傾斜角が９０±５°であることを特徴とする（２）に記載のフィルム。
【００２６】
（４）上記垂直配向用配向膜は、垂直配向膜にラビング処理が施された配向膜であることを特徴とする（１）に記載のフィルム。
【００２７】
（５）上記光学異方性層における屈折率楕円体のフィルム平面に対する傾斜角が４５°〜８５°であることを特徴とする（４）に記載のフィルム。
【００２８】
（６）垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムであって、上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物を含有する層からなり、上記棒状重合性液晶化合物は、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであって、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、とした場合に、ｎｚ＞ｎｘおよびｎｚ＞ｎｙを満足することを特徴とするフィルム。
【００２９】
（７）逆波長分散を示すことを特徴とする（１）〜（６）のいずれかに記載のフィルム。
【００３０】
（８）上記光学異方性層は、下記式（１）
【００３１】
【化１】
0005209223.tif 000002
【００３２】
（式中、Ｙは２価の基を表し、ｓおよびｔは、それぞれ独立に０または１の整数を表し、Ｇ１およびＧ２は、それぞれ独立に−ＣＲ１Ｒ２−を表し、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜４のアルキル基、ハロゲン原子、水素原子を表し、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、２価の環状炭化水素基、２価の複素環基、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、チオフェニレン基を表し、Ａ１およびＡ２には、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原子が結合していてもよく、Ｂ１およびＢ２は、それぞれ独立に、−ＣＲＲ’−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（→Ｏ）＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ（→Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ−、−ＮＲ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＨ２−、−ＮＲ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−、単結合からなる群から選ばれる２価の基を表し、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表し、Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、下記式（２）
【００３３】
【化２】
0005209223.tif 000003
【００３４】
（式中、Ａ３は２価の環状炭化水素基、複素環基を表し、Ｂ３は前記Ｂ１およびＢ２と同じ意味を表し、ｎは１〜４の整数を表す）
で表される２価の基を表し、Ｅ１およびＥ２は、それぞれ独立に、炭素数２〜２５のアルキレン基を表し、Ｅ１およびＥ２は、さらに炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、ハロゲン原子が結合していてもよく、Ｐ１およびＰ２は、水素原子または重合性基を表し、Ｐ１およびＰ２の少なくとも一方は重合性基である。）
で表される重合性化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有することを特徴とする（７）に記載のフィルム。
【００３５】
（９）上記光学異方性層は、上記垂直配向用配向膜と接触している第１面と、該第１面と平行な第２面とを有し、上記第１面の近傍に位置する棒状重合性液晶化合物は水平に配向し、上記第２面の近傍に位置する棒状重合性液晶化合物は垂直に配向することを特徴とする（１）〜（８）のいずれかに記載のフィルム。
【００３６】
（１０）棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有する光学異方性層からなるフィルムであって、上記光学異方性層は、垂直配向用配向膜上に棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を塗布することによって塗膜を形成し、該塗膜を２５℃〜１２０℃で、１０秒間〜６０分間、加熱し、さらに、上記棒状液晶化合物を光重合により架橋した後、上記垂直配向用配向膜を剥離することにより得られる光学異方性層であり、上記棒状重合性液晶化合物は、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであり、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、とした場合に、ｎｚ＞ｎｘおよびｎｚ＞ｎｙを満足することを特徴とするフィルム。
【００３７】
（１１）垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムの製造方法であって、（Ａ）垂直配向用配向膜上に、棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を塗布する工程と、（Ｂ）上記工程（Ａ）で形成された塗膜を、２５℃〜１２０℃で、１０秒間〜６０分間、加熱する工程とを少なくとも含み、上記棒状重合性液晶化合物が、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有するものであることを特徴とするフィルムの製造方法。
【００３８】
（１２）（Ｃ）上記棒状液晶化合物を光重合により架橋する工程をさらに含むことを特徴とする（１１）に記載のフィルムの製造方法。
【００３９】
（１３）（１）〜（１０）のいずれかに記載のフィルムを積層してなることを特徴とする偏光フィルム。
【００４０】
（１４）（１）〜（１０）のいずれかに記載のフィルム、または（１３）に記載の偏光フィルムを備えることを特徴とするフラットパネル表示装置。
【発明の効果】
【００４１】
本発明にかかるフィルムでは、垂直配向用配向膜上に、光学異方性層が形成されている。上記光学異方性層は、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する棒状重合性液晶化合物を含有する層である。それゆえ、フィルムの平面方向には屈折率変化を小さくし、フィルムの法線方向には屈折率変化を大きくできるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
本発明の実施形態について説明すると以下の通りであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００４３】
＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞
本発明にかかるフィルムは、垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性層を有するフィルムである。上記垂直配向用配向膜は、上記支持基材上に形成される。すなわち、本発明にかかるフィルムは、上記支持基材上に、垂直配向用配向膜および光学異方性層が順に積層されたフィルムである。すなわち、本発明にかかるフィルムには、支持基材、垂直配向用配向膜、および光学異方性層からなるフィルム、該フィルムから支持基材が剥離されたフィルム（換言すれば、垂直配向用配向膜および光学異方性層からなるフィルム）、および該フィルムから支持基材と垂直配向用配向膜とが剥離されたフィルム（換言すれば、光学異方性層からなるフィルム）が含まれる。また、本発明にかかるフィルムでは、光学異方性層に対向する面は、空気層である。
【００４４】
なお、本明細書において、「垂直配向用配向膜」とは、液晶分子を垂直に配向する配向膜（以下、「垂直配向膜」ともいう）と、ラビング処理された垂直配向膜とを包含する意味である。
【００４５】
上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物が重合したポリマーを含有する層からなる。上記棒状重合性液晶化合物としては、図１（左）に示すように、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する特性を有する棒状重合性液晶化合物（図中、楕円）が用いられる。このような棒状重合性液晶化合物を用いれば、ラビング処理していない垂直配向膜（垂直配向用配向膜）上に配向させた場合、図１（中）に示すように、棒状重合性液晶化合物は、ネマチック垂直配向する。また、当該棒状重合性液晶化合物を、ラビング処理した垂直配向膜（垂直配向用配向膜）上に配向させた場合、図１（右）に示すように、棒状重合性液晶化合物は、空気層界面では垂直方向の分子配向を維持したまま、垂直配向用膜の界面では傾斜配向する。なお、便宜上、図１では、垂直配向用配向膜を「配向層」、棒状重合性液晶化合物を「液晶分子」、光学異方性層を「液晶層」と記載している。
【００４６】
このような本発明にかかるフィルムは、その特性として、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、とした場合に、ｎｚ＞ｎｘおよびｎｚ＞ｎｙを満足するフィルムである。つまり、フィルムの平面方向に屈折率変化が小さく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きいフィルムである。それゆえ、本発明にかかるフィルムは、フィルムの平面方向に屈折率変化が少なく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きいという効果を奏する。したがって、本発明にかかるフィルムは、ＩＰＳモード等の液晶パネルに好適な光学フィルムとして用いることができる。なお、ｎｚ、ｎｘ、およびｎｙは、それぞれ、フィルムに垂直な第１方向の第１屈折率（ｎｚ）、フィルムの第１方向と直角な第２方向の第２屈折率（ｎｘ）、およびフィルムの第１方向及び第２方向と直角な第３方向の第３屈折率（ｎｙ）と称することもできる。
【００４７】
本発明にかかるフィルムは、その一実施形態として、硬化前に、液晶を形成するためのモノマーまたはオリゴマー（具体的には、棒状重合性液晶化合物）の配向性を制御することにより、硬化後の液晶層の配向性が制御される。この実施形態では、硬化前のモノマーの配向性と、硬化後のポリマー、すなわち、液晶の配向性とは、同一であると考えられる。
【００４８】
また、本発明にかかるフィルムは、光学異方性を有している。上記光学異方性としては、例えば、チルト角、位相差値などが挙げられる。本発明にかかるフィルムの光学異方性について、図２に基づいてより詳細に説明すると、以下の通りである。
【００４９】
図２に示すように、フィルム１の光学特性を示す屈折率楕円体２２において、３次元の主屈折率ｎａ、ｎｂ、ｎｃが定義される。Ｙ軸と主屈折率ｎｂとのなす角をチルト角２３と定義され、Ｚ方向から観察したときにフィルム上にできる垂直楕円面２４の長軸ｎｙと短軸ｎｘが定義されｎｙとｎｘの差と膜厚ｄの積（ｎｙ−ｎｘ）・ｄを位相差値と定義される。
【００５０】
位相差値の測定法としては、例えば、エリプソメータ測定などの方法が挙げられる。チルト角の測定法としては、例えば、位相差値の測定において、光の入射角依存性を測定し、理想屈折率楕円体の位相差値の入射角依存による変化の計算値を用いてカーブフィッティングから算出する方法などが挙げられる。
【００５１】
通常、位相差値としては、５〜７００ｎｍ程度であり、好ましくは、５０〜４００ｎｍ程度である。
【００５２】
ここで、本発明にかかるフィルムを構成する、上記支持基材、垂直配向用配向膜、および光学異方性層について、以下、より詳細に説明する。
【００５３】
（Ｉ−１）支持基材
上記支持基材は、当該支持基材上に垂直配向用配向膜を形成できるものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、ガラス、プラスチックシート、プラスチックフィルム、および透光性フィルムを挙げることができる。なお、上記透光性フィルムとしては、例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ノルボルネン系ポリマーなどのポリオレフィンフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリメタクリル酸エステルフィルム、ポリアクリル酸エステルフィルム、セルロースエステルフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリスルフォンフィルム、ポリエーテルスルホンフィルム、ポリエーテルケトンフィルム、ポリフェニレンスルフィドフィルム、ポリフェニレンオキシドフィルムなどが挙げられる。
【００５４】
一般に、重合性液晶化合物を用いた光学異方性層は、薄膜であり、例えば、本発明のフィルムを用いる貼合工程、フィルムを運搬、保管などを実施する工程など、フィルムの強度が必要な工程でも、支持基材を用いることにより、破れなどなく容易に取り扱うことができる。
【００５５】
（Ｉ−２）垂直配向用配向膜
本発明のフィルムでは、垂直配向用配向膜は、光学異方性層の塗工等により溶解しない溶剤耐性を持つこと、溶媒の除去や液晶の配向の加熱処理による耐熱性をもつこと、ラビングによる摩擦などによる剥がれなどが起きないこと等が必要であり、ポリマー若しくはポリマーを含有する組成物である。
【００５６】
上記ポリマーは、上記支持基材上に形成されるものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、分子内にアミド結合を有するポリアミドやゼラチン類、分子内にイミド結合を有するポリイミド及びその加水分解物であるポリアミック酸、ポリビニルアルコール、ポリアクリルアミド、ポリオキサゾール、ポリエチレンイミン、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル類等のポリマーを挙げることができる。これらのポリマーは、単独で用いても良いし、２種類以上混ぜたり、共重合体したりしてもよい。これらのポリマーは、脱水や脱アミンなどによる重縮合や、ラジカル重合、アニオン重合、カチオン重合等の連鎖重合、配位重合や開環重合等で容易に得ることができる。
【００５７】
また、このようなポリマーは、ステロイドのような脂環基、長鎖アルキル基、フッ化アルキル基、芳香環構造およびフッ素含有芳香環構造等の有機基を導入することができる。上記に示したような構造を導入することにより、棒状重合性液晶化合物は、より垂直配向しやすくなる。また、ステロイドのような脂環基、長鎖アルキル基、フッ化アルキル基、芳香環構造およびフッ素含有芳香環構造等の有機基を有する化合物を混入したり、オニウム塩、セシウムイオン、ルビジウムイオンなどの無機塩や有機酸塩類を添加した組成物とすることによっても、棒状重合性液晶化合物はより垂直配向しやすくなる。
【００５８】
上記ポリマーの具体例としては、例えば、特開平２００１−３０５５４９号公報、ＷＯ２００３−０４２７５２、特開２００５−１３９２２８号公報、液晶第８巻第４号２１６頁等に開示されるポリイミド及びそのポリアミック酸や、特開平２００５−１９６０１５号公報、特開平２００５−３１５９８８号公報及び特開平２００５−１９６０１６号公報等に開示されるポリビニルアルコール等を挙げることできる。また、後述の実施例で使用する、垂直配向用ポリイミド配向膜（商品名ＳＥ−５３００、日産化学社製）なども垂直配向用のポリイミド配向膜である。
【００５９】
垂直配向用配向膜の厚さは特に限定されるものではないが、１０ｎｍ〜１００００ｎｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜１０００ｎｍであることがより好ましい。上記範囲内であれば、得られるフィルムを軽量化することができる。また、垂直配向用配向膜が持っている光学特性が、得られるフィルムに及ぼす影響を小さくすることができる。
【００６０】
上記垂直配向用配向膜は、必要に応じて、ラビング処理されていてもよい。ラビング処理が施されていない垂直配向用配向膜上に、後述する棒状重合性液晶化合物を液晶状態で配向させると、当該棒状重合性液晶化合物は、垂直配向用配向膜に対してネマチック垂直配向する。それゆえ、得られるフィルムは、垂直配向フィルムとなる。
【００６１】
一方、ラビング処理された垂直配向用配向膜上に、後述する棒状重合性液晶化合物を液晶状態で配向させると、当該棒状重合性液晶化合物は、空気層界面では、垂直に配向した状態のまま、垂直配向用配向膜界面では、傾斜配向する。それゆえ、得られるフィルムは、傾斜配向フィルムとなる。
【００６２】
すなわち、本発明のフィルムには、垂直配向フィルムおよび傾斜配向フィルムの両方が含まれる。
【００６３】
（Ｉ−３）光学異方性層
上記光学異方性層は、上記垂直配向用配向膜上に形成された光学異方性を有する層である。上記光学異方性層は、棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含むポリマーを含有する層からなる。上記光学異方性層には、棒状重合性液晶化合物以外の化合物に由来する構造単位が含まれたポリマーを含有していてもよい。例えば、本発明にかかるフィルムに所望の波長分散特性を付与するために、棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位に、さらに特定の重合性化合物に由来する構造単位を含むポリマーを用いてもよい。また、棒状重合性液晶化合物および特定の重合性化合物とは異なる液晶化合物（以下、説明の便宜上、「その他の液晶化合物」と称することもある）が含まれていてもよい。さらに、重合開始剤や、重合禁止剤、光増感剤、レベリング剤等が含まれていてもよい。なお、光学異方性層を構成する化合物の詳細については後述する。
【００６４】
上記光学異方性層の厚さは、得られるフィルムの位相差値（リタデーション値、Ｒｅ（λ））が所望の値となるように、適宜調整すればよい。Ｒｅ（λ）は、下記数式（ａ）によって決定される。つまり、所望のＲｅ（λ）を得るためには、膜厚ｄを調整すればよい。
【００６５】
Ｒｅ（λ）＝ｄ×Δｎ（λ）・・・（ａ）
（式中、Ｒｅ（λ）は、波長λｎｍにおける位相差値を表し、ｄは膜厚を表し、Δｎ（λ）は波長λｎｍにおける屈折率異方性を表す。）
また、本発明にかかるフィルムの好ましい一実施形態では、上記垂直配向用配向膜は垂直配向膜であって、上記棒状重合性液晶化合物の屈折率楕円体は、フィルム平面に対して９０±５°の傾斜角をもつことが好ましい。これにより、当該フィルムは、垂直配向フィルムとなる。
【００６６】
また、別の実施形態では、上記垂直配向用配向膜はラビング処理された垂直配向膜であって、上記棒状重合性液晶化合物の屈折率楕円体は、垂直配向用配向膜界面では、フィルム平面に対して４５°〜８５°の傾斜角をもつことが好ましい。これにより、当該フィルムは、傾斜配向フィルムとなる。
【００６７】
以下、上記光学異方性層に含有させることができる棒状重合性液晶化合物、その他の液晶化合物、重合性化合物、およびその他の構成化合物について詳細に説明する。
【００６８】
（Ｉ−３−１）棒状重合性液晶化合物
上記光学異方性層に含まれる棒状重合性液晶化合物は、モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する棒状重合性液晶化合物である。上記「モノマーとして水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する棒状重合性液晶化合物」とは、例えば、表面を水平処理したガラス基板上や表面に水平配向膜としてポリビニルアルコールなどの水平配向を誘起する配向膜を設けた基材上に棒状重合性液晶化合物をモノマーとして塗布した時に得られる配向が配向膜上では水平になり、空気界面では垂直に配向する棒状重合性液晶化合物である。棒状重合性液晶化合物は重合してもかかる配向が維持され、フィルムの法線方向に高い屈折率を与えるのである。
【００６９】
このようないわゆるハイブリッド配向性を与える重合性液晶化合物としては、単独若しくは２種類以上の棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含む液晶であり、例えば、特開２００５−３２０３１７号公報や特開２００１−５５５７３号公報に示される重合性液晶化合物が挙げられる。また、棒状重合性液晶化合物にシリコン系オリゴマー化合物や、フッ素を含有するポリマー、（メタ）アクリルモノマーと、非イオン性界面活性剤等とを加えて配向を制御してもよい。そのような方法としては、例えば、特開平９−２８８２１０号公報や、特開平２００６−１６５９９号公報、特開平２００５−１９６２２１号公報に示される方法を挙げることができる。
【００７０】
上記棒状重合性液晶化合物の具体例としては、液晶便覧（液晶便覧編集委員会編、丸善（株）平成１２年１０月３０日発行）の３章  分子構造と液晶性の、３．２  ノンキラル棒状液晶分子、３．３  キラル棒状液晶分子に記載の化合物の中で重合性基を有する化合物が挙げられる。
【００７１】
より具体的には、後述の実施例で使用するＲＭＳ−０３−０１１（商品名、メルク株式会社製）に含有される棒状重合性液晶化合物を挙げることができる。
【００７２】
本発明にかかるフィルムでは、棒状重合性液晶化合物として、従来、用いられているホメオトロピック配向性の棒状重合性液晶化合物ではなく、上述したようなハイブリッド配向性の棒状重合性液晶化合物を用いることにより、該化合物が重合して得られる光学異方性層における屈折率楕円体の傾斜角を、任意に法線方向に制御することができる。より詳しく言えば、上述の垂直配向用配向膜のうち、ラビング処理されていない垂直配向膜上に、上記棒状重合性液晶化合物を液晶状態で配向させると、上記棒状重合性液晶化合物は、垂直配向用配向膜に対してネマチック垂直配向したのち、その配向性を維持したまま重合してフィルムを与える。一方、ラビング処理された垂直配向膜上に、上記棒状重合性液晶化合物を液晶状態で配向させると、上記棒状重合性液晶化合物は、空気層界面では、垂直に配向した状態のまま、垂直配向用配向膜界面では、傾斜配向したのち、その配向性を維持したまま重合してフィルムを与える。
【００７３】
それゆえ、本発明にかかるフィルムは、フィルムの平面方向に屈折率変化が小さく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きいフィルムとなる。
【００７４】
また、上記棒状重合性液晶化合物は、どのような重合様式で重合するものであってもよい。例えば、熱重合性の棒状重合性液晶化合物や、光重合性の棒状重合性液晶化合物を挙げることができる。本発明では、特に光重合性の棒状重合性液晶化合物であることが好ましい。これによれば、棒状重合性液晶化合物を低温で重合し、固定化することができる。それゆえ、上記支持基材の選択の幅が広がると同時に、工業的にも有利である。
【００７５】
（Ｉ−３−２）その他の液晶化合物
上記光学異方性層に含まれる、上記棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位を含有するポリマーには、異なる種類の液晶化合物に由来する構造単位が含まれていてもよい。
【００７６】
上記液晶化合物は、例えば、下記式（３）、式（４）、式（５）、式（６）、式（７）または式（８）で表される化合物であることが好ましい。
【００７７】
P11-E11-B11-A11-B12-A12-B14-A14-B15-E12-P12      （３）
P11-E11-B11-A11-B12-A12-B14-A14-B13-F11          （４）
P11-B11-A11-B12-A12-B14-A14-B13-F11              （５）
P11-E11-B11-A11-B12-A12-F11                      （６）
P11-B11-A11-B12-A12-B13-F11                      （７）
P11-E11-B11-A11-B12-A12-B13-F11                  （８）
なお、上記式（３）、式（４）、式（５）、式（６）、式（７）および式（８）において、Ａ１１、Ａ１２、およびＡ１４は、それぞれ独立に、２価の環状炭化水素基、２価の複素環基、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、またはチオフェニレン基を表す。Ａ１１、Ａ１２、およびＡ１４には、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、またはハロゲン原子が結合していてもよい。
【００７８】
Ｂ１１、Ｂ１２、Ｂ１３、Ｂ１４、およびＢ１５は、それぞれ独立に、−ＣＲＲ’−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（→Ｏ）＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ（→Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ−、−ＮＲ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＨ２−、−ＮＲ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−、および単結合からなる群（なお、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す）より選ばれる２価の基を表す。
【００７９】
Ｅ１１およびＥ１２は、それぞれ独立に、炭素数２〜２５のアルキレン基を表す。さらに、Ｅ１１およびＥ１２には、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、またはハロゲン原子が結合していてもよい。
【００８０】
式（４）〜（８）のＰ１１は重合性基を表す。式（３）のＰ１１およびＰ１２は、水素原子または重合性基を表し、Ｐ１１およびＰ１２の少なくとも一方は重合性基である。
【００８１】
Ｆ１１は、水素原子、アルキル基、ニトリル基、ニトロ基、トリフルオロメチル基、フッ素原子などのハロゲン原子又は水素原子を表す。
【００８２】
その他の液晶化合物としては、とりわけ、以下の式（３−１）〜（３−６）、式（６−１）、式（６−２）、式（８−１）、および式（８−２）
【００８３】
【化３】
0005209223.tif 000004
【００８４】
のいずれかで表される液晶化合物や、下記式（３−７）〜（３−１２）、（４−１）〜（４−４）、式（５−１）、式（５−２）、式（７−１）、および式（７−２）
【００８５】
【化４】
0005209223.tif 000005
【００８６】
のいずれかで表される液晶化合物が、入手容易であることから好ましい。
【００８７】
（Ｉ−３−３）重合性化合物
上記光学異方性層のポリマーには、得られるフィルムの所望の波長分散特性を付与するために、特定の重合性液晶化合物に由来する構造単位をさらに含むポリマーを用いてもよい。
【００８８】
上記「特定の重合性化合物」とは、上記棒状重合性液晶化合物に併せて用いることにより、得られるフィルムに所望の波長分散特性を付与できるものである。
【００８９】
このような重合性化合物としては、下記式（１）
【００９０】
【化５】
0005209223.tif 000006
【００９１】
（式中、Ｙは２価の基を表し、ｓおよびｔは、それぞれ独立に０または１の整数を表し、Ｇ１およびＧ２は、それぞれ独立に−ＣＲ１Ｒ２−（なお、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、炭素数１〜４のアルキル基、ハロゲン原子、または水素原子を表す）を表し、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、２価の環状炭化水素基、２価の複素環基、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、またはチオフェニレン基を表し、Ａ１およびＡ２には、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、またはハロゲン原子が結合していてもよく、Ｂ１およびＢ２は、それぞれ独立に、−ＣＲＲ’−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（→Ｏ）＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ（→Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ−、−ＮＲ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＨ２−、−ＮＲ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−、および単結合からなる群（なお、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す）より選ばれる２価の基を表し、Ｘ１およびＸ２は、それぞれ独立に、下記式（２）
【００９２】
【化６】
0005209223.tif 000007
【００９３】
（式中、Ａ３は２価の環状炭化水素基、または複素環基を表し、Ｂ３は、−ＣＲＲ’−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（→Ｏ）＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ（→Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ−、−ＮＲ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＨ２−、−ＮＲ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−、および単結合からなる群（なお、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立に、水素原子または炭素数１〜４のアルキル基を表す）より選ばれる２価の基を表し、ｎは１〜４の整数を表す）
で表される２価の基を表し、Ｅ１およびＥ２は、それぞれ独立に、炭素数２〜２５のアルキレン基を表し、さらに、Ｅ１およびＥ２には、炭素数１〜５のアルキル基、炭素数１〜５のアルコキシ基、またはハロゲン原子が結合していてもよく、Ｐ１およびＰ２は、水素原子または重合性基を表し、Ｐ１およびＰ２の少なくとも一方は重合性基である。）
で表される化合物である。
【００９４】
上記式（１）中のＹは、２価の基を表し、この基は屈曲構造を有していることが好ましい。ここで、「屈曲構造」とは、Ｙの結合基であってＡ１を含む基に結合する結合基と、Ｙの結合基であってＡ２を含む基に結合する結合基とから形成される角度が、１００°〜１４０°である構造を意味する。また、上記角度は、１１０°〜１３０°であることが好ましい。上記範囲であれば、重合性化合物と棒状重合性液晶化合物とを有機溶媒に溶解したときの相溶性が向上する。それゆえ、得られるフィルムの位相差値を向上させることができる。
【００９５】
具体的なＹとしては、下記式（９）
【００９６】
【化７】
0005209223.tif 000008
【００９７】
で表される２価の基などを例示することができる。
【００９８】
Ｙの結合基であってＡ１を含む基に結合する結合基と、Ｙの結合基であってＡ２を含む基に結合する結合基とから形成される角度を、Ａ１、Ａ２、Ｃ１、Ｄ１、Ｄ２、（Ｇ１）ｓ、（Ｇ２）ｔで表すと、上記式（１）においてｓ＝ｔ＝１である場合、当該角度は、下記式（９−１）の両矢印で表すことができる。同様に、上記式（１）においてｓ＝ｔ＝０の場合、当該角度は、下記式（９−２）で表すことができる。
【００９９】
【化８】
0005209223.tif 000009
【０１００】
上記式（９）において、Ｃ１は４級炭素原子または４級ケイ素原子を表す。そのうち、製造が容易であることから、Ｃ１は４級炭素原子であることが好ましい。
【０１０１】
上記式（９）において、Ｄ１およびＤ２は、それぞれ、環状炭化水素基、複素環基、炭素数１〜５の直鎖状炭化水素基、または炭素数１〜５の分枝状炭化水素基を表す。Ｄ１およびＤ２に用いられる環状炭化水素基としては、シクロペンチル基、シクロヘキシル基などの炭素数５〜１２程度のシクロアルキル基；下記式
【０１０２】
【化９】
0005209223.tif 000010
【０１０３】
のいずれかで表される炭素数６〜１８程度の芳香族基などを挙げることができる。
【０１０４】
また、Ｄ１およびＤ２に用いられる複素環基としては、５員環、６員環などの下記式
【０１０５】
【化１０】
0005209223.tif 000011
【０１０６】
のいずれかで表される基などを挙げることができる。
【０１０７】
Ｄ１とＤ２とは、炭素数１〜５の炭化水素基、アミノ基、エーテル基、チオエーテル基、または単結合で連結されていてもよい。また、Ｄ１およびＤ２には、水酸基、アミノ基、チオール基、環状炭化水素基、炭素数１〜５の直鎖状または分枝状アルキル基、炭素数１〜５の直鎖状もしくは分枝状アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルオキシ基、ニトリル基、ニトロ基、またはハロゲン原子が結合していてもよい。
【０１０８】
ここで、上記炭化水素基としては、メチレン基、エチレン基、プロピレン基などのアルキレン基、アルキレン基の単結合が二重結合や三重結合に置換された連結基などを挙げることができる。また、上記環状炭化水素基としては、Ｄ１およびＤ２に用いられるのと同様の環状炭化水素基を例示することができる。アルキル基、アルコキシ基、ハロゲン原子としては、前記Ａ１およびＡ２に置換される基として例示されたアルキル基、アルコキシ基およびハロゲン原子を同様に例示することができる。
【０１０９】
上記式（９）で表される基の具体例としては、下記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１８）
【０１１０】
【化１１】
0005209223.tif 000012
【０１１１】
で表される２価の置換基（ここでは、４級原子Ｃ１として、製造が容易なことから炭素原子が例示されている）や、Ｃ１が炭素原子であり、Ｄ１およびＤ２が共にフェニル基である置換基などを挙げることができる。
【０１１２】
なお、前記例示された構造に含まれる水素原子の一部は、メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１〜４程度のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基などの炭素数１〜４程度のアルコキシ基；トリフルオロメチル基；トリフルオロメチルオキシ基；ニトリル基；ニトロ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【０１１３】
Ｙとしては、製造の容易さの観点から、Ｃ１が炭素原子であり、Ｄ１およびＤ２が共にフェニル基である置換基、またはび上記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される置換基であることが好ましい。とりわけ、逆波長分散を顕著に示すという観点から、上記式（Ｄ−１）〜（Ｄ−１２）で表される置換基であることが好ましい。
【０１１４】
上記式（１）中の（Ｇ１）ｓおよび（Ｇ２）ｔにおいて、ｓおよびｔは、それぞれ独立に０または１の整数を表す。
【０１１５】
ｓおよびｔが１の場合、Ｇ１およびＧ２は、それぞれ独立して、−ＣＲ１Ｒ２−である。ここで、Ｒ１およびＲ２は、それぞれ独立に、メチル基、エチル基などの炭素数１〜４程度のアルキル基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子を表す。
【０１１６】
また、ｓおよびｔが０の場合、ＹとＡ１とは、単結合し、ＹとＡ２とは、単結合している。
【０１１７】
上記式（１）において、Ａ１およびＡ２は、それぞれ独立に、２価の環状炭化水素基、２価の複素環基、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、またはチオフェニレン基を表す。ここで、メチレンフェニレン基、オキシフェニレン基、またはチオフェニレン基中のメチレン基、エーテル基、チオエーテル基はＢ１およびＢ２と結合している。
【０１１８】
Ａ１およびＡ２に用いられる２価の環状炭化水素基としては、例えば、下記式
【０１１９】
【化１２】
0005209223.tif 000013
【０１２０】
のいずれかで表される炭素数６〜１８程度の芳香族基、下記式
【０１２１】
【化１３】
0005209223.tif 000014
【０１２２】
で表される５員環および６員環などからなる脂環式基、および下記式
【０１２３】
【化１４】
0005209223.tif 000015
【０１２４】
のいずれかで示される５員環および６員環などからなる複素環基等を挙げることができる。
【０１２５】
なお、Ａ１およびＡ２として、前記例示された基の水素原子の一部が、メチル基、エチル基、ｉ−プロピル基、ｔ−ブチル基などの炭素数１〜４程度のアルキル基；メトキシ基、エトキシ基などの炭素数１〜４程度のアルコキシ基；トリフルオロメチル基；トリフルオロメチルオキシ基；ニトリル基；ニトロ基；フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子で置換されていてもよい。
【０１２６】
製造の容易さの観点から、Ａ１およびＡ２は、ともに同種類の基であることが好ましい。特に、Ａ１およびＡ２は、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、またはベンゼン環の炭素原子が１〜３個窒素原子で置換された２価の基であることが好ましく、１，４−フェニレン基であることがさらに好ましい。
【０１２７】
Ｂ１およびＢ２は、それぞれ独立に、−ＣＲＲ’−、−Ｃ≡Ｃ−、−ＣＨ＝ＣＨ−、−ＣＨ２−ＣＨ２−、−Ｏ−、−Ｓ−、−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｓ）−Ｏ−、−ＣＨ＝Ｎ−、−Ｎ＝ＣＨ−、−Ｎ＝Ｎ−、−Ｎ（→Ｏ）＝Ｎ−、−Ｎ＝Ｎ（→Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−ＮＲ−、−ＮＲ−Ｃ（＝Ｏ）−、−ＯＣＨ２−、−ＮＲ−、−ＣＨ２Ｏ−、−ＳＣＨ２−、−ＣＨ２Ｓ−、−ＣＨ＝ＣＨ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−ＣＨ＝ＣＨ−、単結合からなる群から選ばれる２価の基を表す。ここで、ＲおよびＲ’はそれぞれ独立に水素原子またはメチル基、エチル基などの炭素数１〜４のアルキル基、または、フッ素原子、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子を表す。
【０１２８】
また、製造の容易さの観点から、Ｂ１およびＢ２は、ともに同種類の２価の基であることが好ましい。
【０１２９】
上記式（１）において、ｓおよびｔが０である場合、Ｂ１およびＢ２は、−ＣＲＲ’−、−Ｏ−、−Ｓ−またはＮＲ−であることが好ましい。
【０１３０】
Ｂ１およびＢ２が上記結合基であると、Ａ１（Ａ２）とＢ１（Ｂ２）との連結部と、Ｂ１（Ｂ２）とＸ１（Ｘ２）との連結部とが屈曲することになり、連結基Ｙで生じる角度を変えることができるため、混合する棒状重合性液晶化合物等との相溶性が向上する傾向にあることから好ましい。
【０１３１】
上記式（１）において、ｓおよびｔが１である場合であって、好ましくは、さらにＧ１およびＧ２がメチレン基である場合、Ｂ１およびＢ２は、単結合、−Ｃ≡Ｃ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−、または−Ｏ−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−であることが好ましい。
【０１３２】
Ｂ１およびＢ２が上記結合基であると、製造が容易であり、上記式（１）中のＸ２−Ｂ２−Ａ２およびＡ１−Ｂ１−Ｘ１がそれぞれ直線状となることから、配向性を向上させる傾向があることから好ましい。
【０１３３】
上記式（１）におけるＸ１およびＸ２は、下記式（２）
【０１３４】
【化１５】
0005209223.tif 000016
【０１３５】
で表される２価の基を表す。
【０１３６】
上記式（２）中、Ａ３は２価の環状炭化水素基または２価の複素環基を表す。具体的には、Ａ３としては、Ａ１およびＡ２で例示された２価の環状炭化水素基および２価の複素環基を同様に例示することができる。製造の容易さの観点から、１，４−フェニレン基、１，４−シクロヘキシレン基、またはベンゼン環の炭素原子が１〜３個窒素原子で置換された２価の基であることが好ましく、１，４−フェニレン基であることがさらに好ましい。
【０１３７】
また、製造の容易さの観点から、Ｘ１およびＸ２がともに同種類の２価の基であることが好ましい。
【０１３８】
Ｂ３は、Ｂ１と同様に定義することができる。中でも、製造の容易さの観点から、−ＯＣ（＝Ｏ）−、−Ｃ（＝Ｏ）−Ｏ−、−Ｏ−、または単結合であることが好ましい。
【０１３９】
ｎは１〜４の整数を表す。ｎが２以上の場合、後述する表１中の化合物（１−２）〜（１−４）のように、Ａ３およびＢ３からなる構造単位は互いに異なっていてもよい。
【０１４０】
得られる重合性化合物を含む組成物をキャストする際、取り扱いが容易であるとの観点から、ｎとしては、１または２が好ましい。さらに、製造の容易さの観点から、ｎは１であることが好ましい。
【０１４１】
Ｅ１およびＥ２は、それぞれ独立に、炭素数２〜２５のアルキレン基、好ましくは、炭素数４〜１０のアルキレン基を表す。
【０１４２】
Ｅ１およびＥ２の水素原子は、アルキル基、アルコキシ基、トリフルオロメチル基、トリフルオロメチルオキシ基、ニトリル基、ニトロ基、またはハロゲン原子によって置換されていてもよいが、水素原子のままであることが好ましい。
【０１４３】
Ｅ１およびＥ２がともに同種類のアルキレン基であると、製造が容易なことから好ましい。
【０１４４】
Ｐ１およびＰ２は、水素原子または重合性基を表す。
【０１４５】
本明細書において、「重合性基」とは、重合性化合物および上述の棒状重合性液晶化合物を重合させることのできる置換基を意味する。具体的には、ビニル基、ｐ−スチルベン基、アクリロイル基、メタクリロイル基、カルボキシル基、メチルカルボニル基、水酸基、アミド基、炭素数１〜４もアルキルアミノ基、アミノ基、エポキシ基、オキセタニル基、アルデヒド基、イソシアネート基、およびチオイソシアネート基などを例示することができる。
【０１４６】
また、重合性基には、上記例示の基とＥ１またはＥ２とを連結するために、Ｂ１またはＢ２に例示される基が含まれていてもよい。
【０１４７】
中でも、アクリロイル基またはメタクリロイル基が好ましく、アクリロイル基がさらに好ましい。これらの基を用いれば、光重合させる際の取り扱いが容易な上、製造も容易である。
【０１４８】
Ｐ１およびＰ２の少なくとも一方は重合性基であることが好ましく、Ｐ１およびＰ２がいずれも重合性基であることがさらに好ましい。これにより、得られるフィルムの膜硬度を良好なものとすることができる。
【０１４９】
上記重合性化合物の具体的な化合物としては、表１〜４で表される化合物などが挙げられる。
【０１５０】
【表１】
0005209223.tif 000017
【０１５１】
【表２】
0005209223.tif 000018
【０１５２】
【表３】
0005209223.tif 000019
【０１５３】
【表４】
0005209223.tif 000020
【０１５４】
上記光学異方性層には、上記重合性化合物に由来する構造単位のいずれかが単独で含まれていてもよいが、異なる複数の重合性化合物に由来する構造単位が含まれていてもよい。中でも、表１および２に記載の化合物に由来する構造単位が含まれていることが好ましい。このような化合物を用いれば、本発明にかかるフィルムは、逆波長分散を顕著に示すことができる。さらに、表１に記載の化合物に由来する構造単位を含むことがより好ましい。このような化合物を用いれば、本発明にかかるフィルムを容易に製造することができる。
【０１５５】
ここで、表の表記について、化合物（１−１）を例にして説明する。「Ａ１＝Ａ２」とは、Ａ１とＡ２とが同一のフェニレン基であることを表す。「Ｂ１＝Ｂ２のＡ側」とは、エステル基のエーテル部がＡ（フェニレン基）に結合していることを表す。また、「Ｂ１＝Ｂ２のＸ側」とはエステル基のカルボニル部がＸ（フェニレンエーテル基）に結合していることを表す。さらに、側の指定がない場合はいずれの方向に置換してもよいことを表す。
【０１５６】
重合性化合物としては、表１または表２に記載の化合物が好ましく、表１に記載の化合物がより好ましく、下記式（１−１）、（１−２）、（１−３）、（１−４）、（１−５）、（１−１１）、（１−４５）、（１−４９）、および（１−５０）で表される化合物が特に好ましい。
【０１５７】
【化１６】
0005209223.tif 000021
【０１５８】
上記式（１−１）で表される化合物のように、上記式（１）中のｓ＝ｔ＝０である重合性化合物の製造方法としては、例えば、Ｃ１、Ｄ１およびＤ２の構造を与える化合物として対応するカルボニル化合物を用い、該カルボニル化合物にＡ１（Ａ２）、Ｂ１（Ｂ２）、Ｘ１（Ｘ２）、Ｅ１（Ｅ２）およびＰ１（Ｐ２）を含む化合物のハロゲン化物を作用させて脱水縮合して得る方法などを挙げることができる。Ａ１（Ａ２）、Ｂ１（Ｂ２）、Ｘ１（Ｘ２）、Ｅ１（Ｅ２）およびＰ１（Ｐ２）を含む化合物は、Ａ１（＝Ａ２）、Ｂ１（＝Ｂ２）、Ｘ１（＝Ｘ２）、Ｅ１（＝Ｅ２）、Ｐ１（＝Ｐ２）の各構造単位を含む化合物を脱水縮合反応、エステル化反応、ウイリアムソン反応、ウルマン反応、ベンジル化反応、薗頭反応、鈴木−宮浦反応、根岸反応、熊田反応、檜山反応、ブッフバルト−ハートウィッグ反応、ウィッティッヒ反応、フリーデルクラフト反応、ヘック反応、またはアルドール反応などで結合することにより製造することができる。
【０１５９】
上記式（１−２）で表される化合物のように、上記式（１）中のｓおよびｔが１であって、Ｇ１およびＧ２がともにメチレン鎖である重合性化合物の製造方法としては、例えば、前記カルボニル化合物に、Ｃ２とＡ１（Ｃ３およびＡ２）との構造単位を与える化合物としてベンゼン環に沃素を有するハロゲン化ベンジルをアルカリ金属水酸化物とともに反応させて、Ａ１（Ａ２）、Ｃ１、Ｇ１（Ｇ２）、Ｄ１およびＤ２を含む化合物を合成し、別途合成したＢ１（Ｂ２）、Ｘ１（Ｘ２）、Ｅ１（Ｅ２）およびＰ１（Ｐ２）を含む化合物と反応させる方法、同様にして得られたＡ１、Ａ２、Ｃ１、Ｇ１、Ｇ２、Ｄ１およびＤ２を含む化合物から、Ｂ１（Ｂ２）、Ｘ１（Ｘ２）、Ｅ１（Ｅ２）およびＰ１（Ｐ２）の構造を与える化合物を順次、反応させる方法などを挙げることができる。
【０１６０】
得られるフィルムの波長分散特性は、上記棒状重合性液晶化合物および重合性化合物に由来する構造単位の割合によって、決定されるものである。本発明では、上記重合性化合物を含有させない場合、得られるフィルムは、正波長分散を示すフィルムとなる。一方、上記重合性化合物に由来する構造単位の含有量を増加させることにより、正波長分散から逆波長分散へと波長分散特性を任意に調整することができる。したがって、本発明にかかるフィルムは、上記重合性化合物を、所望の波長分散特性が得られる量だけ含有していることが好ましい。所望の波長分散特性を付与するのに必要な上記重合性化合物の含有量は以下のようにして決定することができる。例えば、上記棒状重合性液晶化合物と重合性化合物とを含む組成物に含まれる重合性化合物に由来する構造単位の割合を調整し、得られるフィルムの位相差値を求める。その結果から、重合性化合物に由来する構造単位の含有量を決定することができる。
【０１６１】
（Ｉ−３−４）その他の構成化合物
〔重合開始剤〕
上記光学異方性層には、上記棒状重合性液晶化合物や重合性化合物を重合させるための重合開始剤が含有されていてもよい。上記重合開始剤は、上記化合物を重合させるために用いることができるものであればよく、特に限定されるものではない。本発明にかかるフィルムの好ましい一実施形態として、棒状重合性液晶化合物は光重合していることが好ましい。そのため、上記重合開始剤は、光重合開始剤であることが好ましい。
【０１６２】
上記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン類、ベンゾフェノン類、ベンジルケタール類、α−ヒドロキシケトン類、α−アミノケトン類、ヨードニウム塩、スルホニウム塩等が挙げられ、より具体的には、イルガキュア（Irgacure）９０７、イルガキュア１８４、イルガキュア６５１、イルガキュア２５０、およびイルガキュア３６９（以上、全てチバスペシャルティケミカルズ社製）、セイクオールＢＺ、セイクオールＺ、セイクオールＢＥＥ（以上、全て精工化学社製）、カヤキュアー（kayacure）ＢＰ１００（日本化薬社製）、カヤキュアーＵＶＩ−６９９２（ダウ社製）、アデカオプトマーＳＰ−１５２、アデカオプトマーＳＰ−１７０（以上、全て旭電化）などを挙げることができる。
【０１６３】
このような光重合開始剤を用いることにより、上記棒状重合性液晶化合物および重合性化合物を光重合させることができる。また、このような重合開始剤の含有量は、棒状重合性液晶性化合物の配向性が乱さないためにも、後述する液晶化合物含有組成物に対して１０重量％以下であることが好ましい。
【０１６４】
〔重合禁止剤〕
上記光学異方性層には、重合禁止剤が含有されていてもよい。上記重合禁止剤は、特に限定されるものではないが、例えば、ハイドロキノン、アルキルエーテル等の置換基を有するハイドロキノン類、ブチルカテコール等のアルキルエーテル等の置換基を有するカテコール類、ピロガロール類、２，２、６，６、−テトラメチル−１−ピペリジニルオキシラジカル等のラジカル補足剤、チオフェノール類、β−ナフチルアミン類、およびβ−ナフトール類を挙げることができる。
【０１６５】
上記重合禁止剤を用いることにより、上記棒状重合性液晶化合物や重合性化合物の重合を制御することができ、光学異方性層の安定性を向上させることができる。
【０１６６】
〔光増感剤〕
また、上記光学異方性層には、光増感剤が含有されていてもよい。上記光増感剤は、特に限定されるものではないが、例えば、キサントン、チオキサントン等のキサントン類、アントラセン、アルキルエーテルなどの置換基を有するアントラセン類、フェノチアジン、およびルブレンを挙げることができる。
【０１６７】
上記光増感剤を用いることにより、上記棒状重合性液晶化合物や重合性化合物の重合を高感度化することができる。
【０１６８】
〔レベリング剤〕
さらに、上記光学異方性層には、レベリング剤が含有されていてもよい。上記レベリング剤は、特に限定されるものではなく、従来公知のレベリング剤を添加することができる。上記レベリング剤としては、例えば、放射線硬化塗料用添加剤（ビックケミージャパン製：ＢＹＫ−３５２，ＢＹＫ−３５３，ＢＹＫ−３６１Ｎ）、塗料添加剤（東レ・ダウコーニング社製：ＳＨ２８ＰＡ、ＤＣ１１ＰＡ、ＳＴ８０ＰＡ）、および塗料添加剤（信越シリコーン社製：ＫＰ３２１、ＫＰ３２３、Ｘ２２−１６１Ａ、ＫＦ６００１）などを挙げることができる。
【０１６９】
上記レベリング剤を用いることにより、光学異方性層を平滑化することができる。さらに、上記フィルムの製造過程で、後述する液晶化合物含有組成物の流動性を制御したり、上記棒状重合性液晶化合物や重合性化合物の架橋密度を調整したりすることができる。
【０１７０】
＜ＩＩ．本発明にかかるフィルムの製造方法＞
本発明にかかるフィルムの製造方法は、上述した本発明にかかるフィルムを製造するのに好適に用いることができるものである。具体的には、（Ａ）垂直配向用配向膜上に、先述の棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を塗布する工程（以下、「液晶化合物含有組成物塗布工程」ともいう）と、（Ｂ）上記液晶化合物含有組成物塗布工程で形成される塗膜を、２５℃〜１２０℃で、１０秒間〜６０分間、加熱する工程（以下、「（液晶化合物含有組成物加熱工程」ともいう）とを少なくとも含む。
【０１７１】
上記構成によれば、垂直配向用配向膜として垂直配向膜を用いると、当該垂直配向用配向膜上に棒状重合性液晶化合物をネマチック垂直配向させることができる。さらに、上記垂直配向用配向膜として、ラビング処理された垂直配向膜を用いれば、棒状重合性液晶化合物を空気層界面では、垂直配向させたまま、垂直配向用配向膜界面では、傾斜配向させることができる。したがって、上記構成によれば、重合前の未重合フィルム、および重合フィルムのいずれも、フィルムの平面方向に屈折率変化が小さく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きいフィルムを製造することができる。
【０１７２】
また、上記のように、棒状重合性液晶化合物の配向を、垂直配向用配向膜へのラビング処理の有無だけで、光学異方性層における屈折率楕円体の傾斜角を、任意に法線方向に制御することができる。それゆえ、所望の光学異方性を有するフィルムを容易に製造することができる。
【０１７３】
上記垂直配向用配向膜および棒状重合性液晶化合物は、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で述べたものを同様に用いることができる。したがって、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で述べた垂直配向用配向膜のうち、ラビング処理されていない垂直配向膜上に形成された光学異方性層では、上記棒状重合性液晶化合物は、垂直配向用配向膜に対してネマチック垂直配向する。一方、ラビング処理された垂直配向膜上に、形成された光学異方性層では、上記棒状重合性液晶化合物は、空気層界面では、垂直配向したまま、垂直配向用配向膜界面では、傾斜配向する。つまり、液晶化合物含有組成物塗布工程および液晶化合物含有組成物加熱工程を経て形成される光学異方性層では、光学異方性層における屈折率楕円体の傾斜角を、任意に法線方向に制御することができる。それゆえ、フィルムの平面方向に屈折率変化が小さく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きいフィルムを製造することができる。
【０１７４】
さらに、本発明にかかるフィルムの製造方法は、上記液晶化合物含有組成物塗布工程および液晶化合物含有組成物加熱工程に加えて、（Ｃ）垂直配向用配向膜上記に塗布する棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を調製する工程（以下、「液晶化合物含有組成物調製工程」ともいう）や、（Ｄ）液晶化合物含有組成物加熱工程で得られる未重合フィルムを重合する工程（以下、「液晶化合物重合工程」ともいう）、（Ｅ）垂直配向膜をラビングする工程（以下、「ラビング工程」ともいう）、（Ｆ）支持基材に垂直配向用配向膜を形成させる工程（以下、「垂直配向用配向膜形成工程」ともいう）を含んでいてもよい。これら４つの工程は、全て含んでいてもよいし、いずれか１つ、もしくは２つだけ含んでいてもよい。もちろん、いずれをも含んでいなくてもよい。
【０１７５】
以下、垂直配向用配向膜形成工程、ラビング工程、液晶化合物含有組成物調製工程、液晶化合物含有組成物塗布工程、液晶化合物含有組成物加熱工程、および液晶化合物重合工程について、詳細に述べる。
【０１７６】
（ＩＩ−１）垂直配向用配向膜形成工程
上記垂直配向用配向膜形成工程では、支持基材上に垂直配向用配向膜を形成する。上記支持基材は、特に限定されるものではない。例えば、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で例示した支持基材を用いることができる。上記垂直配向用配向膜についても、特に限定されるものではなく、例えば、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で例示した垂直配向用配向膜を用いることができる。このような垂直配向用配向膜を用いれば、延伸による屈折率制御を行う必要がないため、複屈折の面内ばらつきが小さくなる。それゆえ、支持基材上にＦＰＤの大型化にも対応可能な大きな光学フィルムを提供できるという効果を奏する。
【０１７７】
上記支持基材上に垂直配向用配向膜を形成する方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、上記支持基材上に、垂直配向用配向膜の材料を塗布し、その後、アニールすることにより、上記支持基材上に垂直配向用配向膜を形成することができる。
【０１７８】
このようにして得られる垂直配向用配向膜の厚さは特に限定されるものではないが、１０ｎｍ〜１００００ｎｍであることが好ましく、１０ｎｍ〜１０００ｎｍであることがより好ましい。上記範囲とすれば、後述する光学異方性層形成工程において、棒状重合性液晶化合物を当該垂直配向用配向膜上で所望の角度に配向させることができる。
【０１７９】
（ＩＩ−２）ラビング工程
ラビング工程では、上記垂直配向用配向膜形成工程で得られた垂直配向膜をラビング処理する。これにより、後述する液晶化合物含有組成物加熱工程において、棒状重合性液晶化合物を、空気層界面では、垂直配向のまま、当該垂直配向用配向膜界面では傾斜配向させることができる。なお、上記垂直配向用配向膜は、上記垂直配向用配向膜形成工程で得られたものでなくてもよく、同等の物性をもつ垂直配向用配向膜であって、別途用意したもの、例えば、市販品であってもよい。
【０１８０】
上記垂直配向膜をラビングする方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、ラビング布が巻きつけられ、回転しているラビングロールを、ステージに載せられ、搬送されている垂直配向膜に接触させる方法を用いることができる。
【０１８１】
上記ラビング布は、特に限定されるものではなく、ラビングロールに巻きつけることができる布であればよい。上記ラビング布の材質としては、レーヨン、コットン、ウール、シルクなど様々な材質を挙げることができる。また、同じ材質でも、布に使用されている糸の太さや長さなどで、そのラビング状態を変えることができる。ラビング状態を均一にするためには、糸の太さや長さが均一であることが好ましい。
【０１８２】
上記ラビングロールの径は、一般的には、その回転を安定的に制御するために、直径１０ｍｍ〜３００ｍｍであることが好ましい。また、上記ラビングロールの径を変えることにより、配向膜に接触する角度や面積を調整することができる。
【０１８３】
また、上記ラビングロールの回転数は、上記ラビングロールの径にもよるが、安定的にラビングロールを回転させるために、１００〜２０００ｒｐｍとすることが好ましい。また、上記ラビングロールの回転数を変えることによっても、ラビングのかかり具合を調整することができる。
【０１８４】
上記ステージのステージ速度、および垂直配向膜の搬送速度は、一般的には、垂直配向膜の搬送速度が遅すぎても速すぎても安定的に搬送することが難しいため、０．１ｍ／分〜１０ｍ／分に制御することが好ましい。また、ステージ速度並びに垂直配向膜の搬送速度を変えることにより、ラビングのかかり具合を調整することができる。
【０１８５】
さらに、上記例示したラビング方法において、押し込み量および接触長は、特に限定されるものではなく、ラビング布の糸の長さに応じて、所望のラビング効果が得られるように設定すればよい。なお、上記「押し込み量」とは、垂直配向膜にラビングロールを押し当てる量であり、配向膜に押し当てるラビング布の毛の長さで表される。上記のラビング方法では、ラビング布の布に対して垂直方向に糸が出ている分だけ押し当てることができる。また、上記「接触長」とは、ラビングロールと基材の接している長さを表す。上記接触長は、ラビングロールが垂直配向膜に接触してから、ラビングロールを完全に押し当てた時にラビングロールと垂直配向膜とが接している長さまで変えることができる。
【０１８６】
このように、上記ラビング工程では、上記例示したような方法で、上記垂直配向膜をラビング処理するが、ラビング工程における垂直配向膜のラビング回数は、特に限定されるものではない。すなわち、上記ラビング工程においては、垂直配向膜を１回だけラビング処理してもよいし、配向を制御するために複数回ラビング処理してもよい。
【０１８７】
（ＩＩ−３）液晶化合物含有組成物調製工程
液晶化合物含有組成物調製工程では、棒状重合性液晶化合物を含有する組成物を調製する。具体的には、上記棒状重合性液晶化合物を有機溶媒に溶解した溶液を調製する。上記棒状重合性化合物としては、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で述べた棒状重合性液晶化合物を用いればよい。また、上記有機溶媒は、上記棒状重合性液晶化合物を溶解できるものであればよく、特に限定されるものではない。例えば、シクロペンタノン、シクロヘキサノン、メチルエチルケトン、トルエン、酢酸エチル、メチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、イソプロピルアルコール、メチルアミルケトン、キシレン、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ガンマーブチロラクトン、ジメトキシエタン、乳酸エチル、クロロホルム、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートおよびプロピレングリコールモノメチルエーテル等を挙げることができる。これら有機溶媒は、単独で用いてもよいし、複数を組み合わせて用いてもよい。
【０１８８】
また、上記組成物における棒状重合性液晶化合物の濃度は、特に限定されるものではないが、あまりに上記濃度が低いと、光学異方性層が薄くなりすぎるため、液晶パネルの光学補償に必要な光学異方性が得られなくなる傾向がある。逆に、あまりに上記濃度が高いと、液晶化合物含有組成物の溶液の粘度が高くなりすぎるため、塗工膜厚にムラが生じやすくなる傾向がある。したがって、上記濃度は、５〜５０ｗｔ％であることが好ましい。上記範囲内であれば、上述したような問題が起こることがない。
【０１８９】
上記組成物には、特定の重合性化合物および／または上記棒状重合性液晶化合物とは異なる複数の液晶化合物をさらに含有させてもよい。
【０１９０】
上記液晶化合物としては、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で述べたその他の液晶化合物を用いればよい。
【０１９１】
上記液晶化合物の含有量は、得られるフィルムに求められる位相差値に応じて、適宜決定すればよい。具体的には、所望の位相差値を付与するように、上記組成物に含まれる液晶化合物に由来する構造単位の割合を調整し、得られる光学フィルムの位相差値を求める。その結果に基づいて、上記液晶化合物に由来する構造単位の含有量を決定することができる。
【０１９２】
通常、位相差値は、膜厚を変えることにより、コントロールすることができる。しかし、膜厚のコントロールだけでは、法線方向の位相差値を任意に制御できても、入射角を変えた時の位相差値のコントロールは難しく、前述の棒状重合性液晶化合物の化学構造を変えなくてはならない。一方、上記液晶化合物に由来する構造単位を加えることにより、法線方向の位相差値だけではなく、あらゆる角度での位相差値を任意に調整することができる。言い換えると、上記液晶化合物に由来する構造単位を加えることにより、光学異方性層の持つ屈折率楕円体の形状を任意にコントロールすることができる。しかし、上記液晶化合物に由来する構造単位を加えすぎた場合、本発明の垂直配向を得られなくなることもある。その為、例えば、上記液晶化合物に由来する構造単位と棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位との合計１００重量部に対し、液晶化合物に由来する構造単位の含有量を５〜５０重量部とすることが好ましい。上記含有量とすることにより、得られるフィルムの、屈折率楕円体の形状を任意にコントロールすることができる。
【０１９３】
上記重合性化合物としては、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で述べた重合性化合物を用いればよい。このような重合性化合物を上記組成物に含有させることにより、任意の波長分散特性を有するフィルムを製造することができる。
【０１９４】
上記重合性化合物の含有量は、得られるフィルムに求められる波長分散特性に応じて、適宜決定すればよい。具体的には、所望の波長分散特性を付与するように、上記組成物に含まれる重合性化合物に由来する構造単位の割合を調整し、得られる光学フィルムの位相差値を求める。その結果に基づいて、上記重合性化合物に由来する構造単位の含有量を決定することができる。
【０１９５】
一般に、上記重合性化合物を含有しない、もしくは少量しか含有しないフィルムは、正波長分散を示す。一方、上記重合性化合物に由来する構造単位の含有量を増加させることにより、正波長分散から逆波長分散へと波長分散特性を任意に調整することができる。逆波長分散を示すフィルムを得る場合、例えば、上記重合性化合物に由来する構造単位と棒状重合性液晶化合物に由来する構造単位との合計１００重量部に対し、重合性化合物に由来する構造単位の含有量を５〜５０重量部とすることが好ましい。上記含有量とすることにより、得られるフィルムを、逆波長分散を示すと同時に、大きな位相差値を示すフィルムとすることができる。
【０１９６】
また、本発明にかかるフィルムの製造方法では、得られるフィルムの波長分散特性（正波長分散〜逆波長分散）を、上記組成物の組成変化によって行っている。それゆえ、フィルムの波長分散特性を、非常に簡便な方法な方法で、任意に調整することができるという効果を奏する。
【０１９７】
また、上記組成物には、重合開始剤や、重合禁止剤、光増感剤、レベリング剤等を含有させてもよい。
【０１９８】
上記重合開始剤としては、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で述べた重合開始剤を用いることができる。また、上記重合開始剤の添加量は、棒状重合性液晶化合物および／または重合性化合物の重合反応に適した量であり、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱さない程度であればよい。すなわち、棒状重合性液晶化合物、重合性化合物、および重合開始剤の種類、並びに上記組成物の組成に応じて、適宜決定することが好ましい。このように、重合開始剤の添加量の具体的な数値は、特に限定されるものではないが、例えば、棒状重合性液晶化合物１００重量部に対して、０．１重量部〜３０重量部であることが好ましく、０．５重量部〜１０重量部であることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、棒状重合性液晶化合物を重合させることができる。
【０１９９】
上記重合禁止剤としては、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で述べた重合禁止剤を用いることができる。また、上記重合禁止剤の添加量は、特に限定されるものではなく、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、棒状重合性液晶化合物および／または重合性化合物の重合反応を調節することができ、かつ、光学異方性層の安定性を向上させることができる量であればよい。具体的には、棒状重合性液晶化合物１００重量部に対して、０．１重量部〜３０重量部であることが好ましく、０．５重量部〜１０重量部であることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、棒状重合性液晶化合物の重合をコントロールし、光学異方性層の安定性を向上させることができる。
【０２００】
また、上記光増感剤としては、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で述べた光増感剤を用いることができる。また、上記光増感剤の添加量は、特に限定されるものではなく、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、棒状重合性液晶化合物および／または重合性化合物の重合反応を高感度化できる量であればよい。具体的には、棒状重合性液晶化合物１００重量部に対して、０．１重量部〜３０重量部であることが好ましく、０．５重量部〜１０重量部であることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、棒状重合性液晶化合物の重合を高感度化することができる。
【０２０１】
さらに、上記レベリング剤としては、＜Ｉ．本発明にかかるフィルム＞で述べたレベリング剤を用いることができる。また、上記レベリング剤の添加量は、特に限定されるものではなく、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、光学異方性層を平滑化したり、液晶化合物含有組成物の塗工時の流動性を制御したり、棒状重合性液晶性化合物の架橋密度を調整したりできる量であればよい。具体的には、棒状重合性液晶化合物１００重量部に対して、０．１重量部〜３０重量部であることが好ましく、０．５重量部〜１０重量部であることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、棒状重合性液晶性化合物の配向性を乱すことなく、光学異方性層を平滑化したり、液晶化合物含有組成物の塗工時の流動性を制御したり、棒状重合性液晶性化合物の架橋密度を調整したりすることができる。
【０２０２】
（ＩＩ−４）液晶化合物含有組成物塗布工程
液晶化合物含有組成物塗布工程では、上記液晶化合物含有組成物調製工程で調製した組成物を垂直配向用配向膜上に塗布する。これにより、垂直配向用配向膜上に、上記組成物を含有する塗膜を形成させることができる。ここで、上記組成物は、液晶化合物含有組成物調製工程で調製したものではなく、同等の組成をもつ組成物であって、別途用意した棒状重合性液晶化合物を含有する組成物、例えば、市販品を用いてもよい。
【０２０３】
上記組成物を垂直配向用配向膜上に塗布する方法は、特に限定されるものではなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、押し出しコーティング法、ダイレクトグラビアコーティング法、リバースグラビアコーティング法、ＣＡＰコーティング法、ダイコーティング法、ディップコート法、バーコート法、およびスピンコート法などを用いることができる。
【０２０４】
また、上記組成物の塗布量は、特に限定されるものではなく、得られるフィルムに所望の位相差値を与える膜厚となるように、適当量塗布すればよい。上述したように、膜厚を調整することにより、得られるフィルムの位相差値（リタデーション値、Ｒｅ（λ））を決定することができる。
【０２０５】
上記組成物を塗布して形成される層の厚みは、上記のとおり、得られるフィルムの位相差値によって、異なるものである。本発明では、上記厚みは、０．１〜１０μｍであることが好ましく、０．５〜２μｍであることがさらに好ましい。上記範囲内であれば、上述した本発明にかかるフィルムの位相差値とすることができる。
【０２０６】
上記の通り、液晶化合物含有組成物塗布工程では、任意の支持基材の上に積層した垂直配向用配向膜上に光学異方性層（液晶層）を積層する。それゆえ、液晶セルを作製し、当該液晶セルに液晶化合物を注入する方法に比べて、生産コストを低減することができる。さらに、ロールフィルムでのフィルムの生産が可能である。
【０２０７】
（ＩＩ−５）液晶化合物含有組成物加熱工程
液晶化合物含有組成物加熱工程では、上記液晶化合物含有組成物塗布工程において形成された上記塗膜を加熱する。これにより、上記塗膜に含まれる溶剤が乾燥され、棒状重合性液晶化合物が未重合状態である未重合フィルムを得ることができる。本発明には、こうして得られる未重合フィルムも含まれる。上記未重合フィルムは、ネマチック相などの液晶相を示し、モノドメイン配向による複屈折性を有する。また、上記未重合フィルムは、通常、１０〜１２０℃程度、好ましくは、２５〜８０℃の低温で配向する。したがって、本発明では、上述した支持基材として、耐熱性が低い基材を用いることができる。
【０２０８】
液晶化合物含有組成物加熱工程において、上記組成物を加熱する方法や加熱条件等としては、上記物性を有する未重合フィルムが得られる条件であればよい。具体的には、加熱温度としては、１０〜１２０℃であることが好ましく、２５〜８０℃であることがさらに好ましい。また、加熱時間としては、１０秒間〜６０分間であることが好ましく、３０秒間〜３０分間であることがより好ましい。加熱温度および加熱時間が、上記範囲内であれば、上記支持基材として、耐熱性が必ずしも十分ではない支持基材を用いることができる。
【０２０９】
（ＩＩ−６）液晶化合物重合工程
液晶化合物重合工程では、上記液晶化合物含有組成物加熱工程で得られた未重合フィルムを重合し、硬化させる。これにより、棒状重合性液晶化合物の配向性が固定化されたフィルム、すなわち重合フィルムとなる。したがって、フィルムの平面方向に屈折率変化が小さく、フィルムの法線方向に屈折率変化が大きい重合フィルムを製造することができる。
【０２１０】
未重合フィルムを重合させる方法は、棒状重合性液晶化合物および重合性化合物の種類に応じて、決定されるものである。例えば、光重合や熱重合により、上記未重合フィルムを重合させることができる。本発明では、特に、光重合により未重合フィルムを重合させることが好ましい。これによれば、低温で、未重合フィルムを重合させることができるので、支持基材の耐熱性の選択幅が広がる。また、工業的にも製造が容易となる。
【０２１１】
未重合フィルムを光重合させる方法は、特に限定されなく、従来公知の方法を用いることができる。例えば、未重合フィルムに紫外線を照射することにより、未重合フィルムを重合させることができる。
【０２１２】
このように、本発明にかかるフィルムの製造方法では、液晶化合物として、液晶ポリマーを用いない。また、棒状重合性液晶化合物を光重合により架橋することができる。それゆえ、熱による複屈折の変化の影響を受けにくいという効果を奏する。また、垂直配向用配向膜に、界面活性剤などの表面処理剤を用いなくてよい。つまり、本発明にかかるフィルムの配向膜（垂直配向用配向膜）は、支持基材と配向膜との密着性および配向膜と光学異方性層との密着性が良好であるから、フィルムの製造が容易である。さらに、本発明にかかるフィルムの製造方法によれば、延伸フィルムで同等の性能を期待するものに比較して、薄膜で所望の位相差値を持つ光学補償フィルムを製造することが可能である。
【０２１３】
本発明にかかるフィルムの製造方法は、上記工程に加えて、最終段階で、支持基材を剥離する工程を含んでいてもよい。このような構成とすることにより、得られるフィルムは、垂直配向用配向膜と光学異方性層とからなるフィルムとなる。また、本発明にかかるフィルムの製造方法は、上記支持基材を剥離する工程に加えて、垂直配向用配向膜を剥離する工程をさらに含んでいてもよい。このような構成とすることにより、得られるフィルムは、光学異方性層からなるフィルムとなる。これらのフィルムもまた、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚ、とした場合に、ｎｚ＞ｎｘおよびｎｚ＞ｎｙを満足する。したがって、このようなフィルムも本発明の範囲に含まれる。
【０２１４】
＜ＩＩＩ．本発明にかかるフィルムの利用＞
本発明にかかるフィルムは、優れた波長分散特性を有する光学フィルムと広く用いることができる。上記光学フィルムとしては、アンチリフレクション（ＡＲ）フィルムなどの反射防止フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム、視野角拡大フィルム、および透過型液晶ディスプレイの視野角補償用光学補償フィルムなどを挙げることができる。
【０２１５】
さらに、本発明にかかるフィルムは、反射型液晶ディスプレイおよび有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイの位相差板、並びに、当該位相差板や上記光学フィルムを備えるフラットパネル表示装置にも利用することができる。上記フラットパネル表示装置も、特に限定されるものではなく、例えば、液晶表示装置（ＬＣＤ）や有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）を挙げることができる。
【０２１６】
このように、本発明にかかるフィルムは、広範囲な用途が考えられる。例えば、このうち、本発明にかかるフィルムを積層してなる偏光フィルム、並びに、本発明にかかるフィルムもしくは偏光フィルムを備えるフラットパネル表示装置について、以下説明する。
【０２１７】
（ＩＩＩ−１）偏光フィルム
本発明にかかる偏光フィルムの実施形態について、図３（ａ）〜図３（ｅ）に基づいて、説明すると以下の通りであるが、本発明の偏光フィルムはこれに限定されるものではない。
【０２１８】
本発明にかかる偏光フィルムは、偏光機能を有するフィルム、すなわち偏光層の片面もしくは両面に直接、または接着剤もしくは粘着剤を用いて張り合わせることにより得られるものである。なお、以下の図３および図４の説明では、接着剤および粘着剤を総称して接着剤と呼ぶ。
【０２１９】
例えば、図３（ａ）〜図３（ｅ）に示すように、（１）フィルム１と、偏光層２とが、直接貼り合わされた実施形態（図３（ａ））、（２）フィルム１と偏光層２とが、接着層３を介して貼り合わされた実施形態（図３（ｂ））、（３）フィルム１とフィルム１’と直接貼り合せ、さらに、フィルム１’と偏光層２とを直接貼り合わせた実施形態（図３（ｃ））、（４）フィルム１とフィルム１’とを接着層３を介して貼り合わせ、さらに、フィルム１’上に偏光層２を直接貼り合わせた実施形態（図３（ｄ））、および（５）フィルム１とフィルム１’とを接着層３を介して貼り合わせ、さらに、フィルム１’と偏光層２とを接着層３’を介して貼り合せた実施形態（図３（ｅ））などが挙げられる。
【０２２０】
本発明にかかる偏光フィルムにおいて、偏光層と張り合わされる本発明にかかるフィルムは、上述した本発明にかかるフィルムのいずれであってもよい。すなわち、支持基材、垂直配向用配向膜および光学異方性層からなるフィルム、垂直配向用配向膜および光学異方性層からなるフィルム、並びに、光学異方性層からなるフィルムのいずれを用いることもできる。本発明にかかる偏光フィルムにおいて、本発明にかかるフィルムを複数積層する実施形態では、その複数の本発明にかかるフィルムは、全て同一であってもよいし、異なるものを組み合わせて用いてもよい。より具体的に説明すると、本発明にかかる偏光フィルムとしては、図４（ａ）〜（ｋ）に示す構成が例示される。
【０２２１】
図４（ａ）〜（ｅ）では、フィルム１およびフィルム１’として、液晶層１１または液晶層１１’（光学異方性層）と配向層１２または配向層１２’（垂直配向用配向膜）とからなるフィルムが用いられている。図４（ａ）〜（ｅ）は、それぞれ、フィルム１と偏光層２とが直接貼り合わされた構成（図４（ａ））、フィルム１と偏光層２とが接着層３を介して貼り合わされた構成（図４（ｂ））、フィルム１とフィルム１’と直接貼り合せ、さらに、フィルム１’と偏光層２とを直接貼り合わせた構成（図４（ｃ））、フィルム１とフィルム１’とを接着層３を介して貼り合わせ、さらに、フィルム１’上に偏光層２を直接貼り合わせた構成（図４（ｄ））、およびフィルム１とフィルム１’とを接着層３を介して貼り合わせ、さらに、フィルム１’と偏光層２とを接着層３’を介して貼り合せた構成（図４（ｅ））を示す。
【０２２２】
また、図４（ｆ）および（ｇ）では、フィルム１およびフィルム１’として、液晶層１１または液晶層１１’からなるフィルムが用いられており、フィルム１には、配向層１２または配向膜１２’（垂直配向用配向膜）は含まれていない。また、図４（ｆ）では、フィルム１と偏光層２とが、一対の接着層３を介して貼り合わされている。一方、図４（ｇ）
では、フィルム１とフィルム１’とを接着層３を介して貼り合わせ、さらに、その外側に、接着層３’を介して偏光層２を貼り合わせている。
【０２２３】
図４（ｈ）は、図４（ｆ）と同様の構造を示す。ただし、図４（ｆ）とは異なって、フィルム１として、支持フィルム（支持基材）１３と、支持フィルム１３の表面上に形成された配向膜１２と、配向膜１２の表面上に形成された液晶層１１とからなる積層体（フィルム）が用いられている。
【０２２４】
図４（ｉ）は、図４（ｇ）と同様の構造を示す。ただし、図４（ｇ）とは異なって、フィルム１およびフィルム１’として、支持フィルム１３または支持フィルム１３’と、支持フィルム１３または支持フィルム１３’の表面上に形成された配向膜１２または配向膜１２’と、配向膜１２または配向膜１２’の表面上に形成された液晶層１１または液晶膜１１’とを含む積層体（フィルム）が用いられている。
【０２２５】
図４（ｊ）および（ｋ）は、図４（ｇ）と同様の構造を示す。ただし、２枚あるフィルムのうち、図３（ｊ）では、フィルム１’として液晶層１１’からなるフィルムを用い、フィルム１として液晶層１１、配向膜１２および支持フィルム１３からなるフィルムを用いている。また、図４（ｋ）では、フィルム１’として液晶層１１’、配向膜１２および支持フィルム１３からなるフィルムを用い、フィルム１として液晶層１１からなるフィルムを用いている。
【０２２６】
上記偏光層２は、偏光機能を有するフィルムであればよく、特に限定されるものではない。例えば、上記偏光層２として、ポリビニルアルコール系フィルムに沃素や二色性色素を吸着させて延伸したフィルムやポリビニルアルコール系フィルムを延伸して沃素や二色性色素を吸着させたフィルムを用いることができる。
【０２２７】
上記接着層３および接着層３’に用いられる接着剤は、特に限定されるものではないが、透明性が高く耐熱性に優れた接着剤であることが好ましい。そのような接着剤としては、例えば、アクリル系、エポキシ系あるいはウレタン系接着剤などが用いられる。
【０２２８】
また、上記偏光フィルムにおいては、図３（ｃ）〜図３（ｅ）に示すように、本発明にかかるフィルムは、必要に応じて、１層〜３層張り合わせてもよい。
【０２２９】
（ＩＩＩ−２）フラットパネル表示装置
本発明にかかるフラットパネル表示装置は、本発明にかかるフィルムまたは偏光フィルムを備えるものである。例えば、本発明にかかる偏光フィルムと、液晶パネルとが貼り合わされた液晶パネルを備える液晶表示装置や、本発明にかかる偏光フィルムと、発光層とが貼り合わされた有機エレクトロルミネッセンス（以下、「ＥＬ」ともいう）パネルを備える有機ＥＬ表示装置を挙げることができる。
【０２３０】
本発明にかかるフラットパネル表示装置の実施形態として、液晶表示装置と、有機ＥＬとについて、以下詳細に述べるが、本発明はこれに限定されるものではない。
【０２３１】
〔実施の形態１〕
実施の形態１にかかる液晶表示装置は、図５に示す液晶パネルを備える。上記液晶パネルは、偏光フィルム４と液晶パネル６とを、接着層５を介して貼り合わせてなるものである。上記構成によれば、図示しない電極を用いて、液晶パネルに電圧を印加することにより、液晶分子が駆動し、光シャッター効果を奏する。
【０２３２】
〔実施の形態２〕
実施の形態２にかかる有機ＥＬ表示装置は、図６に示す有機ＥＬパネルを備える。上記有機ＥＬパネルは、偏光フィルム４と、発光層７とを、接着層５を介して貼り合わせてなるものである。
【０２３３】
上記有機ＥＬパネルにおいて、偏光フィルム４は、広帯域円偏光板として機能する。また、上記発光層７は、導電性有機化合物からなる少なくとも１層の層である。
【０２３４】
なお、本発明は、以上説示した各構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【実施例】
【０２３５】
本発明について、実施例および比較例、並びに図７および図８に基づいてより具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。当業者は、本発明の範囲を逸脱することなく、種々の変更、修正、および改変を行うことができる。なお、以下の実施例および比較例における波長分散特性は次のようにして行った。
【０２３６】
〔波長分散特性の測定〕
５８５．６ｎｍの波長において、製造したフィルムの位相差値の入射角依存性を測定機（ＫＯＢＲＡ−ＷＲ、王子計測機器社製）を用いて測定した。図７および図８には、進相軸に対して、入射角を変化させたときの、波長５８５．６ｎｍの位相差値［Ｒｅ（λ）］を表す。同時に、５８５．６ｎｍの波長において、製造したフィルムの正面位相差値Ｒｏ（ｎｍ）を測定機（ＫＯＢＲＡ−ＷＲ、王子計測機器社製）を用いて測定した。
【０２３７】
また、製造したフィルムの位相差値の入射角依存性を測定機（分光エリプソメーター：Ｍ−２２０、日本分光社製）を用いて測定し、フィルム平面の直交軸方向およびフィルム厚さ方向における屈折率をそれぞれｎｘ、ｎｙ、ｎｚを測定した。
【０２３８】
〔実施例１：垂直配向フィルムの製造〕
ガラス基板上に垂直配向用ポリイミド配向膜用の溶液（ＳＥ−５３００、日産化学社製）を塗布した後、アニールして、厚さ１０４ｎｍの垂直配向用配向膜を得た。続いて、ラビング処理をすることなく、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する棒状重合性液晶化合物を含有する組成物ＲＭＳ−０３−０１１（メルク株式会社製）をスピンコート法により塗布し、５５℃で１分間乾燥した。得られた未重合フィルムは、偏光顕微鏡によりモノドメインであることが確認された。続いて紫外線を照射して、膜厚１．２μｍのフィルムを製造した。得られたフィルムは、はじきが無く、均一に塗工することができ、室内で３０日間放置してもはがれなどは見られず、密着性良好であった。
【０２３９】
得られたフィルムについて、上記の方法で、入射角依存性を測定した。その結果を図７および表５に示す。グラフは、入射角０°を中心に、フィルムへの入射角を大きくしていくと位相差値が大きくなることがわかった。このフィルムのチルト角は、９０°であることが示された。
【０２４０】
得られたフィルムについて、上記の方法で、正面位相差値Ｒｏも測定したところ、０ｎｍであった。これらの結果から、フィルム平面に対する屈折率楕円体の傾斜角は、９０°であることがわかった。
【０２４１】
【表５】
0005209223.tif 000022
【０２４２】
〔実施例２〜４：傾斜配向フィルムの製造〕
ガラス基板上に垂直配向用ポリイミド配向膜（ＳＥ−５３００、日産化学社製）を塗布した後、アニールして、厚さ１０４ｎｍの膜を得た。その配向膜をレーヨン（吉川化工製ＹＡ−２０−Ｒ）で一回、表５に示したラビング処理し、続いて、水平配向膜上で水平に配向し、空気界面で垂直に配向する棒状重合性液晶化合物を含有する組成物ＲＭＳ−０３−０１１（メルク株式会社製）をスピンコート法により塗布し、５５℃で１分間乾燥した。得られた未重合フィルムは、偏光顕微鏡によりモノドメインであることが確認された。続いて紫外線を照射して、重合性液晶化合物を重合させ、膜厚１．２μｍの光学フィルムを製造した。得られたフィルムは、はじきが無く、均一に塗工することができ、室内で３０日間放置してもはがれなどは見られず、密着性は良好であった。
【０２４３】
得られたフィルムについて、上記の方法で、入射角依存性を測定した。なお、その結果の一例として、実施例２のフィルムの結果を図８および表５に示す。また、実施例３および４の結果を表５に示す。実施例２〜４のフィルムは、それぞれ、入射角−１９°−６°−１０°の時を中心に、フィルムへの入射角を大きくしていくと位相差値が大きくなることがわかった。このフィルムのチルト角は、それぞれ、７１°、８４°、８０°であることが示された。
【０２４４】
また、得られた光学フィルムについて、上記の方法で、正面位相差値Ｒｏも測定した。その結果、実施例２〜４のフィルムのＲｏは、それぞれ、１８ｎｍ、５ｎｍ、９ｎｍであった。これら結果から、実施例２〜４では、これらの結果から、フィルム平面に対する屈折率楕円体の傾斜角は、７１°、８４°、８０°であることがわかった。
【０２４５】
〔比較例１〕
液晶化合物含有組成物として、組成物ＲＭＳ−０３−０１１（メルク株式会社製）の代わりに、表６の塗布液を用いたことを除いて、実施例１と同様にして、フィルムを製造した。得られた未重合フィルムは、偏光顕微鏡によりモノドメインでないことが確認された。
【０２４６】
【表６】
0005209223.tif 000023
【産業上の利用可能性】
【０２４７】
本発明にかかるフィルムは、フィルムの平面方向ではなく、フィルムの法線方向に高い屈折率を与えることのできるフィルムである。そのため、本発明は、アンチリフレクション（ＡＲ）フィルムなどの反射防止フィルム、偏光フィルム、位相差フィルム、楕円偏光フィルム、視野角拡大フィルムなど、優れた波長分散特性を有する光学フィルムとして用いることができる。さらに、本発明は、反射型液晶ディスプレイおよび有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイの位相差板や、そのような位相差板を備えるフラットパネル表示装置（ＦＰＤ）にも利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０２４８】
【図１】図１は、本発明にかかるフィルムの基本的な断面構造の一例を示す概念図である。
【図２】図２は、本発明にかかるフィルムの複屈折性を示す図である。
【図３】本実施形態にかかる偏光フィルムの断面図である。
【図４】本実施形態にかかる偏光フィルムの断面図である。
【図５】本実施形態にかかる液晶パネルの断面図である。
【図６】本実施形態にかかる有機ＥＬパネルの断面図である。
【図７】実施例１で製造した光学フィルムの位相差値の入射角依存性を示すグラフである。
【図８】実施例２で製造した光学フィルムの位相差値の入射角依存性を示すグラフである。
【符号の説明】
【０２４９】
１、１’            フィルム
２、２’            偏光層
３、３’、３’’    接着層
４                  偏光フィルム
５                  接着層
６                  液晶パネル
７                  発光層
１１、１１’        液晶層（光学異方性層）
１２、１２’        配向層（垂直配向用配向膜）
１３、１３’        支持フィルム（支持基材）
２２                屈折率楕円体
２３                チルト角
２４                垂直楕円面
【図１】
0005209223.tif 000026
【図２】
0005209223.tif 000027
【図３】
0005209223.tif 000028
【図４】
0005209223.tif 000029
【図５】
0005209223.tif 000030
【図６】
0005209223.tif 000031
【図７】
0005209223.tif 000032
【図８】
0005209223.tif 000033